晶体场理论与分子轨道理论的比较及配位场理论

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1、晶体场理论与分子轨道理论的比较及配位场理论黄珺(湖北师范学院化学与环境工程系0303班，湖北黄石，435002)摘要：配位化合物中的化学键主要是指中心离子和配位体之间的化学键。自1893年维尔纳提出了配位理论后，有关配合物中的化学键理论主要有现代价键理论、晶体场理论、配位键理论和分子轨道理论。本文主要讨论分子轨道理论和晶体场理论。分子轨道理论以量子力学为基础，用于说明共价分子结构。晶体场理论是1929年由皮赛和范弗雷克提出的，用于配合物化学键研究，成功地解释了配合物的磁性、光学性质及结构等，故在配合物的化学键理论中确立了重要地位。关键词：晶体场理论、分子轨道理论

2、、配位场理论、配位键、化学键CrystalfieldtheoryandmolecularorbittheorycomparisonandlegendfieldtheoryHuangJun(Chemistryandenvironmentengineeringdepartment,HubeiNormalUniversity,Huangshi,435002)Abstract:Inthecoordinationcompoundchemicalbondmainlywasreferstobetweenthecentralionandthelegendchemicalbond

3、.TheVyellnatriumproposedsince1893thecoordinatetheory,intherelatedpreparationchemicalbondtheorymainlyhadthepresentpricekeytheoryandthecrystalfieldtheory,thecoordinationbondtheoryandthemolecularorbittheory.Thisarticlemaindiscussionmolecularorbittheoryandthecrystalfieldtheory.Molecularo

4、rbittheorytakethequantummechanicsasafoundation,usedinexplainingthecovalentmoleculestructure.Thecrystalfieldtheorywasin1929proposesbyH.BatheandJ.H.VanVleck,usedinthepreparationchemicalbondresearch,successfullyexplainedandpreparationmagnetism,theopticalqualityandthestructureandsoon,the

5、reforehasestablishedtheimportantstatusinthepreparationchemicalbondtheory.Keywords:Crystalfieldtheorymolecularorbitaltheorylegendfieldtheorycoordinatebondchemicalbond晶体场理论是20世纪50年代初,在价键理论和纯静电理论的基础上发展起来的.晶体场理论把中心离子看作是带正电的点电荷,把配位体看作是带负电的点电荷,它们之间的结合完全看作是静电和排斥作用.同时考虑到配位体对中心离子d轨道的影响,它在解释光学

6、和磁学等性质方面很成功.（分子轨道理论把组成分子的所有原子作为一个分子整体来考虑,在分子中的电子不再从属于某些特定的原子,而是遍及整个分子范围内运动,分子中每个电子运动状态,可以用波函数来描述.）[1]首先,来比较这两种理论的基本观点.晶体场理论的基本观点:(1)在配合物中,中心离子和配位体之间的相互作用类似于离子晶体中正、负离子间的静电作用,故它们间的化学键力纯属静电作用力.(2)当中心离子(指d区元素的离子)处于由配体所形成的非球形对称的负电场中时,中心离子的d电子将受到配体负电场的排斥作用,使5个等价的d轨道发生能级分裂,有些轨道的能量降低.(3)中心离子

7、的d轨道产生能级分裂后,致使中心离子的d电子排布也发生变化,导致体系的能量变化.（分子轨道理论的基本观点是把分子作为一个整体加以考虑,而分子中的每个电子是这个整体中的一员,不再从属于原来所属的原子.第一,原子形成分子后,电子就不再局限于个别原子的原子轨道,而是从属于整个分子的分子轨道,所以分子轨道强调分子的整体性.第二,分子轨道中电子的分布也和原子中的电子分布一样,遵循保里不相容原理,能量最低原理和洪特规则,在分子轨道中电子可以配对,也可以不配对.第三,分子轨道中可以近似地通过原子轨道的适当组合而得到,分子轨道的数目等于组合前原子轨道数目之和,原子轨道在组合成分

8、子轨道时,要符合分子对称